Pro/E曲面建模在ProCAST网格划分中的应用

几何模型的离散化(网格划分)是有限元分析中的核心思想。Pro/E与ProCAST之间只能采用通用接口进行数据交换,因此获得高质量的IGES格式文件是ProCAST顺利进行网格划分的关键所在。由于曲面模型是由一系列曲面所组成,ProCAST中对曲面模型进行网格划分时可以显著降低出错率,提高网格划分的效率和质量。研究结果表明,ProCAST网格划分中,曲面建模是一种比较好的建模方法。

基于高精度曲面建模方法的SRTM空缺插值填补研究

选择丘陵、高原和高山3种地形,以9个不同空缺面积的SRTM3为研究对象,基于高精度曲面建模方法(HASM)分别使用和不使用辅助数据SRTM30对SRTM3空缺插值填补,并与传统方法(TIN、SPLINE和IDW)的填补精度比较。结果表明,无论是否使用SRTM30,HASM填补精度均高于传统的方法,且在复杂地形区域填补优势较传统的方法高于平坦区域;地形复杂度和空缺面积均影响HASM填补精度,HASM在地形复杂度低且空缺面积小的区域填补精度要优于地形复杂度高且大空缺区域;基于HASM填补小空缺且地形复杂度低的区域,无需使用SRTM30,但大空缺且地形复杂度高的区域需借助SRTM30。

高精度曲面建模:HASM4

为了解决高精度曲面建模方法的速度问题,在大量数值实验的基础上,将模拟迭代方程HASM3改进为HASM4。分析结果表明,HASM4的CPU时间较HASM3有了大幅度的减少,而且随着计算域栅格总数的增加,这种减少幅度呈负幂指数规律;同时,随着计算规模的增大,HASM4达到收敛所需的迭代次数较HASM3达到收敛所需的迭代次数呈直线下降趋势。HASM4减少了模型计算量,提高了模型的运行速度,其模拟精度与HASM3相比也有一定幅度的提高。

基于Geomagic Studio的叶片修复与曲面建模

根据原始叶片扫描的点云数据,经过点阶段、多边形阶段和曲面阶段,生成叶片的CAD模型.并利用Geomagic Studio软件在多边形阶段和曲面阶段的强大功能,修复叶片扫描模型上的缺陷,为实际叶片的进一步修理提供依据.

高精度曲面建模与误差分析

以曲面论为理论基础,运用格点生成方法和网格计算技术,建立了一个高精度曲面模型(HPSM)。通过比较新建模型HPSM与传统模型TIN对z=2sin(πx)·sin(πy)+1标准曲面的模拟结果发现:HPSM模拟得到的曲面和等高线与实际情况基本吻合;而TIN模型的模拟结果与标准曲面相比有较大的差异,模拟曲面出现了棱角、峰值被削平等不合理现象,等高线图的中心部分本应该近似于同心圆,而TIN模型的模拟结果却是棱形或者其他形状的多边形。误差分析结果表明:对各种计算步长和采样间距,HPSM的绝对误差和相对误差都远小于TIN;而且随着计算步长和采样间距的增加,HPSM误差的增长速度远低于TIN误差的增长速度。HPSM的应用和发展将改进计算机辅助设计系统、解决地理信息系统(GIS)面临的多维功能和尺度转换问题。

Pro/E曲面建模与MeshCAST网格划分的实现

ProCAST是著名的铸造过程模拟软件,建模和网格划分是该软件模拟过程前处理的重要阶段。简要探讨了ProCAST软件的模拟过程及其与Pro/E的接口问题,并以实例的方式阐述了用Pro/E曲面建模成功实现MeshCAST网格划分的过程,对铸造过程模拟前处理阶段进行了探索。文中指出,曲面建模在步骤上比实体建模要简洁一些,而在网格划分阶段较低的出错率也比传统的实体建模要优越的多。

高精度曲面建模与实时空间模拟

为了弥补地理信息系统不能进行实时动态模拟的缺陷,通过QR矩阵分解,将高精度曲面建模HASM4的矩阵表达转换为求解系数矩阵为上三角矩阵和下三角矩阵的两个方程组。在此基础上,实时空间模拟问题被抽象为动态加点问题和动态减点问题,建立了适用于实时模拟的HASM5。数值实验结果表明,HASM5的加点模拟只需要对新采样点形成的矩阵进行矩阵分解;而HASM5的减点模拟只需要取原有矩阵的子矩阵计算即可。

逆向工程软件在曲面建模技术中的综合应用

结合逆向工程软件Surfacer、Geom agic、ICEM Surf的各自特点及优势,根据优势互补原则,详细探讨逆向工程软件的综合应用。最后以某健身器材的机罩模型为例,高效优质地构建其CAD曲面模型。

高精度曲面建模与经典模型的误差比较分析

通过数值实验,比较分析了高精度曲面建模(HASM)与TIN,Cubic,Spline,IDW和Kriging等经典模型的模拟误差．误差分析结果表明,当采样间距为2h,迭代次数为64时,HASM的平均绝对误差是TIN的1／47470,Cubic的1／4941,Spline的1／2746,IDW的1／449520,Krig- ing的1／450530;HASM的平均相对误差是TIN的1／52170,Cubic的1／6206,Spline的1／3707, IDW的1／573252,Kriging的1／575049．虽然HASM具有自动捕捉峰值、消除边界振荡和精度高等非常好的数值特点,但存在运算量较大的问题．

高精度曲面建模应用中边界误差解决方案

为了降低模拟区域边界误差的影响,进一步提高HASM插值精度,提出借助Laplace方程来模拟区域边界。用此方案计算高斯合成曲面边界,直接验证该方案的插值精度;选取山东省临沂市某试验区作为研究对象,模拟该区域的高程异常曲面,间接验证该方案的可行性。数值模拟结果表明,使用Laplace方程计算的模拟区域边界精度较高,且大幅度提高了HASM实际应用的插值精度。

复杂形状工件超声测量、曲面建模和超声检测一体化技术研究

在没有工件表面模型的情况下对复杂形状工件进行超声检测时 ,超声探头与被测零件表面外法线方向很难准确对准 ,为此严重影响了超声检测的精度 ,有时甚至无法完成检测。为此 ,文章提出了一种集测量、建模和超声检测于一体的一体化技术。根据该一体化技术开发的系统现已通过验收 。

基于不同CAD软件平台的反求工程曲面建模

在自行开发的基于三角B啨ｚｉｅｒ曲面的专用反求工程CAD软件基础上 ,结合成功的商用CAD/CAM系统 ,建立了跨不同CAD软件平台的反求工程曲面建模方案 。

汽车外表面模型测量数据处理及曲面建模

介绍了车身外形曲面逆向工程的方法,对光学扫描测量得到的点云数据建立了滤波、平滑和去除冗余的自动处理方法,用NURBS自由曲面模型实现了车身曲面重建。这些方法提高了扫描点云数据的处理精度和曲面建模的效率。

高精度曲面建模最佳表达形式的数值实验分析

高精度曲面建模的发展过程在理论上可归结为对高斯方程组中单个方程不同组合的数值模拟分析比较和检验过程。数值实验分析结果表明,因有限差分所带来的数值困难,高斯方程组中的交叉项方程是影响高精度曲面建模误差和模拟速度的关键因素,高精度曲面建模的最佳数学表达是除交叉项方程之外的其他两个方程的组合。

基于递归分割理论的自由曲面建模技术

为应用递归分割理论增强复杂自由曲面建模能力,通过在递归分割Loop方法中引入节点加权因子,实现了对递归逼近分割曲面形状的有效控制,并可以生成不同的尖锐特征。根据曲面模型各点处的平均曲率,对节点位置进行逐步调整,实现了递归分割曲面模型的光顺处理。论述了通过计算递归分割曲面模型的法向偏置面生成薄壁件表面模型的方法,并给出了所建立的自由曲面模型直接应用于快速原型制造的实例,说明应用该项新技术可以直接建立任意拓扑结构复杂自由曲面模型,为复杂自由曲面的建模提供了新的有效途经。

类螺旋特征测点数据的闭曲面建模方法研究

复杂曲面及海量点云测量数据的曲面建模已成为通用CAD/CAM软件的重要功能;然而,对于复杂的闭曲面建模方法,仍然存在许多技术上的难题,至今尚未能很好的解决,比如,基于海量的测量数据,如何进行闭曲面特征点识别,如何进行区域分割与处理,这一切都使得闭曲面建模过程中很难采用已经成熟的自由曲面建模技术和方法。通过研究异步仿形测量原理以及测量数据类型,针对鞋楦测量形成的空间螺旋线数据特征,提出一种闭曲面建模方法。该方法包括如下步骤:首先对测量点数据处理;并以特征螺旋线数据为基础对曲面进行三角分割;最后,以三角Bezier曲面为基础进行曲面构造,并将各曲面进行拼接、裁剪,形成完整的曲面。采用本文方法对鞋楦测量数据的建模实例说明,该方法能够有效地对具有空间螺旋线数据特征的闭曲面进行数据处理、曲面重构,提高了产品建模效率。

面向散乱数据点的超二次曲面建模与识别综述

在深度图像处理中,针对散乱的数据点进行三维建模与识别研究更具一般性,它是计算机视觉领域中的一个研究热点。通过阐述超二次曲面建模、分割与识别理论和方法的研究进展,以及演化计算在三维建模与识别中的应用,针对离散不规则三维数据点的特性,分析了超二次曲面参数拟合、多物体场景分割、部件识别存在的问题,提出进一步研究扩展超二次曲面的表达能力,利用的超二次曲面作为基元部件对场景进行建模与分割,并将群体并行演化以及关系匹配理论引入到超二次曲面建模与识别中,其目的在于探求一种高效实用的三维建模与识别方案。

高精度曲面建模:新一代GIS与CAD的核心模块

在数值实验的基础上,将高精度曲面建模(HPSM)改进为迭代求解微分方程的过程.误差分析 结果表明,改进后的HPSM模型在迭代模拟20次时,其相对误差较TIN模型减小317倍、较Knging模 型减小357倍、较Spline模型减小43倍、较IDW模型减小937倍;其绝对误差较TIN模型减小352倍、 较Kriging模型减小334倍、较Spline模型减小41倍、较IDW模型减小919倍.HPSM精度大幅度提高 的理论根源分析表明:(1)虽然HPSM模型首先需要根据采样数据,运用插值方法计算其数值模拟方程 组的系数矩阵和常数项矩阵,但插值方法的选择并不影响HPSM的模拟精度,只影响HPSM的收敛速 度,好的插值方法,可以减少迭代次数,减少计算量;(2)虽然HPSM在模拟边界时受制于插值方法,但 无论边界有多大振荡,HPSM通过若干次迭代模拟以后,都可以保证区域内部模拟值不再振荡;(3) HPSM只要迭代模拟足够的次数,就可以彻底解决通常数值模拟中的峰值削平现象;(4)数据分辨率几 乎不影响HPSM的模拟精度;(5)采样间距几乎不影响HPSM的模拟精度.HPSM在理论上解决了长期 以来困扰计算机辅助设计系统(CAD)和地理信息系统(GIS)的误差问题及其应用中的多尺度问题.

通过摄像实现便捷的3D曲面建模

提出了一种便捷的 3D曲面建模方法。首先在形体表面绘制网格曲线 ,由数码相机摄像 ,然后经过图像处理、网格匹配及相机标定等步骤 ,最终重构出表面的曲面模型。以人物头像为建模实例 ,以数码相机为工具 ,结合计算机视觉技术 ,可以获得一种便捷的复杂曲面建模方法。介绍了这种新方法的基本原理 。

一种基于曲面建模与多边形建模的混合人体建模方法

针对人体模型在服装行业的应用,提出了一种基于曲面建模与多边形建模的混合人体建模方法.该方法根据人体不同部位对于模型动态改变中的不同作用分为动态部位和静态部位.动态部位是指在系统中需要根据个体特征尺寸进行调整的部位;静态部位是指变动可以忽略的部位.动态部位采用基于切片的NURBS参数化曲面建模方法,可以满足这些部位根据个人特征尺寸进行调整;对于静态部位,采用多边形建模方法,能更快捷、方便地予以定性描述.实验证明该方法能高效地、快捷地实现人体模型的实时生成和实时调节.